水性無機滲透結晶型防水材料及工程應用

林高先 徐萍 蘭棟 王雅

摘要：防水施工屬于建筑工程的關鍵點之一，傳統防水所采用的防水材料耐久性能較差，變形、開裂、被環境侵蝕的現象較為常見，久而久之便出現了滲漏的狀況。對此，本研究重點介紹了水性無機滲透結晶型防水材料，并結合實際案例論述了這一材料的優勢，僅供參考。

關鍵詞：水性無機滲透結晶型防水材料;工程;防水;滲漏

相比于傳統防水材料，水性滲透型無機防水劑涉及諸多優點;和表明成膜類防水材料相比之下，其通過化學反應生成凝膠體，對混凝土內部空隙與裂縫進行有效堵塞[1];和有機類防水涂料相比，不涉及老化、刺激氣味等相關問題，同時擁有耐力性強、綠色環保等相關優點;相比于表面成膜類防水材料，結晶體更深，且具有較強的結晶作用、自動修復能力、透氣性較佳等優勢。由此可見，水性滲透型無機防水劑除了可以對傳統材料難以進行解決的問題進行有效解決之外，還可提高防水工作質量，控制其成本投入 [2]。

一、水性無機滲透結晶型防水材料

（一）簡介

對于水性無機滲透結晶型防水材料而言，其具有“特級防水防護”、“防治混凝土劣化”等作用，且是一種成本投入低、耐久性強的新材料[3]。

硅酸鈉是該材料的關鍵性成分，其尺寸為納米級，大小為1—2nm（1μm=1000nm），相比于膠狀體硅酸鈉，其反應效率、滲透深度及速度更佳。這一材料能夠同混凝土空隙鈣成分發生反應，生成水化硅酸鈣結晶體（C—S—H結晶體），將孔隙進行有效堵塞，避免水分及相關有害物質不斷滲入其中[4]。

（二）防水防護作用原理

這一材料的防水防護效果的關鍵在于“堵塞空隙”[5]。立足于納米技術讓硅酸鹽能夠進入到混凝土深層，在水的影響下，迅速同混凝土中各種出現化學反應，形成膠狀反應生成物，填補空隙和裂縫。接下來兩周到十二周膠狀反應生成物漸漸形成固化體，可對裂縫進行有效堵住，結構體上也生成了剛性防水層，持久性較長。

（三）裂縫自修復原理

如果混凝土基體產生二次裂縫，并和水分進行了接觸，那么納同以及鈣離子就會向裂縫滲透，當處于裂縫處時便會生成大量凝膠體，變成新的固化體，對裂縫進行有效堵塞。

（四）增強養護原理

水性無機滲透結晶型防水材料可迅速滲透到正處于養護階段的混泥土內部，硅酸鹽同孔隙中的鈣離子、水分產生強烈的反應，進而對空隙處進行有效填充，確保內外壓力始終處于平衡狀態，內應力持續減低，促使裂縫不斷縮小。同時，混凝土養護過程中噴涂這一材料，可促使混凝土表層孔隙逐漸封閉，產生一層密實層，避免自由水的迅速蒸發，確保混凝土始終處于水分充足的狀態，使得骨料之間的粘黏性越來也強，使得混凝土表層強度增加，有效避免了裂縫的出現，也可有效避免混凝土中心化與鋼筋被腐蝕。

二、水性無機滲透結晶型防水材料的建筑工程施工應用

某一高層建筑，建筑總高度為37m，其中地上12層，地下1層。基于地下水勘察結果得知，該工程所在地區水位—1.5 m。為預防地下水滲透，需針對地下室底板、頂板及車庫等重要區域進行防水處理，施工面積大約為30000 m2。基于工程實際情況，選擇使用水性無機滲透結晶型防水材料。

（一）施工防水材料

對于該工程地下工程，制定了地下室混凝土結構外層增加防水層和水泥砂漿的施工方案，以此來強化地下室防滲透的作用。防水層則涂抹水性無機滲透結晶型防水材料，厚度大約為1.0mm—1.5mm。

（二）施工流程

1、基層處理

施工前，認真清理混凝土表面基層，清除干凈后使用高壓水槍清理污垢，使得混凝土原貌露出來，并剔鑿與打磨光滑基層的空鼓、凸起等處，避免影響這一防水材料的作用發揮。

2、防水材料涂刷

涂刷前，現使用噴水清理混凝土表面，促使其充分濕潤。嚴格按照規定的配合比，充分拌和水性無機滲透結晶型防水材料，選擇使用專用噴槍進行涂刷，保證這一防水材料能夠均勻地覆蓋在混凝土結構表層。針對轉角處、管道、變形縫等特殊處，應進行加厚涂刷處理。

3、防水涂層的養護

涂刷防水材料后處于半干形態時，應實施噴水養護方法，注意控制噴水流量，不得破壞防水材料。每天噴水的次數至少三次，噴水養護時間不得低于三天。必要情況，可使用塑料膜、草席等保護重點區域。

（三）施工后檢驗

1、X 射線衍射分析

通過養護28d后，采用X射線照射空白混凝土試件、試驗混凝土試塊。涂抹有水性無機滲透結晶型防水材料的混凝土塊的CSH、碳酸鈣的特征峰的表現更加突出，而空白塊CH特征峰表現相對較弱。這充分表明了使用了防水材料后，可對混凝土中的CH予以有效消耗，并滋生出大規模的沉淀物，對縫隙進行有效堵塞，有效降低滲漏的風險。

2、掃描電鏡分析

掃描空白塊和實驗塊獲取的SEM譜圖，在CH結構中實驗塊（（b，c））比空白塊（a）少，且含有大量的碳酸鈣晶體、CSH。這表明了，出現裂縫后，水性無機滲透結晶型防水材料可迅速消耗大量CH，并漸漸沉淀，對裂縫進行有效堵塞，避免出現結構滲漏的情況。

三、結語

水性無機滲透結晶型防水材料“自修復”能力較強，因破壞或其他外部因素造成混凝土出現裂縫時，這一材料中的活性物質隨著水分漸漸擴散開來，滋生出不溶物，對裂縫進行堵塞，積極發揮“自修復”作用。同時，這一防水材料施工較為便捷，防水效果突出，運用前景廣闊。

參考文獻

[1]裴峻軍.水泥基滲透結晶型防水材料在建筑工程中的應用[J].山西建筑，2021，47（11）：101—102.

[2]黎清容.高性能滲透結晶型防水材料在地下防水混凝土工程中的應用[J].廣東建材，2020，36（12）：16—18.

[3]賀雄飛，黃偉，張浩，唐剛.基于響應面法的綜合抗滲自愈性能水泥基滲透結晶防水材料制備方案優化[J].化工礦物與加工，2021，50（03）：31—35.

[4]姚嘉誠，延永東，徐鵬飛，劉榮桂，謝桂華，郭彥領.水泥基滲透結晶型防水材料和納米二氧化硅改性混凝土自修復性能的研究[J].硅酸鹽通報，2020，39（06）：1772—1777.

[5]張璐，楊艷娟，萬欣娣，王今華，李建偉，馬炎.高性能無機水性滲透結晶型防水材料的研究[J].河南建材，2018（06）：148—151.